Хеликоптерни двигатели: преглед, спецификации

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Днес хората са изобретили много различни видове оборудване, което не само може да се движи по пътищата, но и да летят. Самолети, хеликоптери и други самолети направиха възможно изследването на въздушното пространство. Хеликоптерните двигатели, които са били необходими за нормалната работа на съответните машини, са с висока мощност.

Общо описание на устройството

В момента има два вида такива агрегати. Първият тип са бутални или двигатели с вътрешно горене. Вторият тип са въздушно-реактивните двигатели. В допълнение, ракетният двигател може да действа и като двигател на хеликоптер. Обикновено обаче не се използва като основен, а се включва за кратко в работата на машината, когато е необходима допълнителна мощност, например по време на кацане или излитане на оборудване.

По-рано турбовитлови двигатели се използваха доста често за монтаж на хеликоптери. Те имаха схема с един вал, но започнаха да се изместват от други видове оборудване доста силно. Това стана особено забележимо при многомоторните хеликоптери. На такова оборудване най-широко се използват двувалови турбовитлови хеликоптерни двигатели с така наречената свободна турбина.

Модели с две валове

Отличителна черта на такива устройства беше, че турбокомпресорът нямаше директна механична връзка с главния ротор. Използването на турбовитлови агрегати с двоен вал се считаше за доста ефективно, тъй като те направиха възможно използването на енергийното устройство на хеликоптера в най-голяма степен. Работата е там, че в този случай скоростта на въртене на главния ротор на оборудването не зависи от скоростта на въртене на турбокомпресора, което от своя страна даде възможност да се избере оптималната честота за всеки режим на полет поотделно. С други думи, двуваловият турбовитлов хеликоптерен двигател гарантира ефективна и надеждна работа на електроцентралата.

Реактивно задвижване на витлото

Хеликоптерите също използват задвижване на реактивно витло. В този случай обиколната сила ще бъде приложена директно към самите перки на витлото, без да се използва тежко и сложно механично предаване, което би накарало цялото витло да се върти. За да се създаде такава периферна сила, се използват или автономни реактивни двигатели, които са разположени върху лопатките на ротора, или прибягват до изтичане на газ (сгъстен въздух). В този случай газът ще излезе през специални отвори за дюзи, които се намират в края на всекиостриета.

Що се отнася до икономичната работа на реактивното задвижване, тук то ще бъде по-ниско от механичното. Ако изберете най-икономичния вариант само сред реактивните устройства, тогава най-добрият е турбореактивният двигател, който е разположен върху лопатките на витлото. Въпреки това, конструктивното създаване на такова устройство се оказа твърде трудно, поради което такива устройства не са получили широко практическо приложение. Поради това фабриките за хеликоптерни двигатели не го произвеждаха масово.

Първи модели турбовалове

Първите двигатели с турбовал са създадени през 60-те-70-те години. Трябва да се спомене, че по това време такова оборудване напълно отговаряше на всички изисквания не само на гражданската авиация, но и на военната авиация. Такива единици бяха в състояние да осигурят паритет, а в някои случаи и превъзходство над изобретенията на конкурентите. Най-масовото производство на хеликоптерни двигатели с турбовал беше осигурено чрез сглобяването на модела TV3-117. Струва си да се отбележи, че това устройство имаше няколко различни модификации.

Освен него, моделът D-136 също получи добро разпространение. Преди пускането на тези два модела са произведени D-25V и TV2-117, но по това време те вече не могат да се конкурират с нови двигатели и поради това производството им е спряно. Справедливо е обаче да се каже, че са произведени доста от тях и все още се инсталират на онези видове въздушен транспорт, които бяха пуснати преди много време.

Градация на оборудването

В средата на 80-те се наложи унифициране на дизайна на хеликоптерния двигател. За да се реши проблемът, беше решено всички налични по това време турбовалови и турбовитлови двигатели да се приведат в общ размерен диапазон. Това предложение беше прието на правителствено ниво и затова имаше разделение на 4 категории.

Първата категория са устройства с мощност 400 к.с. с., вторият - 800л. с., третият - 1600л. С. и четвъртата - 3200 литра. С. Освен това беше разрешено създаването на още два модела на хеликоптерен газотурбинен двигател. Мощността им беше 250 литра. С. (категория 0) и 6000л. С. (категория 5). Освен това се предполагаше, че всяка категория от тези устройства ще може да генерира мощност с 15-25%.

По-нататъшно развитие

За да осигури напълно разработването и конструирането на нови модели, CIAM извърши доста обширна изследователска работа. Това направи възможно получаването на научно-технически резерв (NTZ), по който ще продължи развитието на тази посока.

В този NTZ се посочва, че принципът на работа на бъдещите поколения хеликоптерни двигатели трябва да се основава на простия принцип на термодинамичния цикъл на Брейтън. В този случай развитието и изграждането на нови блокове ще бъде обещаващо. Що се отнася до дизайна на новите модели, те трябва да бъдат с едновалов газогенератор, а силовата турбина с изхода на силовия вал напред през този газогенератор. Освен това в дизайнатрябва да включва вграден редуктор.

В съответствие с всички изисквания на научно-техническия резерв, Омското конструкторско бюро започна работа по производството на такъв модел двигател за хеликоптер като TV GDT TV-0-100, мощността на този агрегат трябваше да бъде 720 к.с. с. и беше решено да се използва на машина като Ка-126. Въпреки това, през 90-те години цялата работа беше спряна, въпреки факта, че по това време устройството беше доста перфектно, а също така имаше способността да увеличи мощността до такива показатели като 800–850 к.с. с.

Производство в OAO Rybinsk Motors

В същото време Rybinsk Motors JSC работи по фина настройка на такъв модел двигател като TV GDT RD-600V. Мощността на устройството беше 1300 литра. с. и беше планирано да се използва за такъв тип хеликоптер като Ка-60. Газовият генератор за такъв агрегат е направен по доста компактна схема, която включва четиристепенен центробежен компресор. Имаше 3 аксиални степени и 1 центробежна. Скоростта на въртене, осигурена от такъв агрегат, достига 6000 rpm. Отлично допълнение беше фактът, че такъв двигател беше допълнително снабден със защита от прах и мръсотия, както и от проникване на други чужди предмети. Този тип двигател е преминал през голямо разнообразие от тестове и окончателното му сертифициране е завършено през 2001 г.

Освен това, заслужава да се отбележи, че успоредно с усъвършенстването на този двигател, специалистите работеха по създаването на турбовитлов двигател TVD-1500B, който се планираше да се използва на хеликоптери модел Ан-38. Мощността на този модел е само 100 к.с. С. по-висока и по този начин възлиза на 1400 литра. С. Що се отнася до газовия генератор, неговата схема и оборудване бяха същите като при модела RD-600V. По време на тяхното разработване, създаване и сглобяване е планирано те да формират основата за семейство от двигатели като турбовал, турбовитлов.

Мотоциклет с хеликоптер

Към днешна дата производството на различни видове оборудване е напреднало доста широко. Това важи за почти всички индустрии, включително и мотоциклетната индустрия. Всеки производител винаги се е опитвал да направи своя нов модел по-уникален и оригинален от своите конкуренти. Поради това желание не толкова отдавна Marine Turbine Technologies пусна първия мотоциклет, чийто дизайн включваше хеликоптерен двигател. Естествено, тази промяна засегна силно както конструктивната част на машината, така и нейните технически характеристики.

Технически параметри

Естествено, характеристиките на мотоциклет, който разполага с двигател от хеликоптер, също има уникални технически параметри. В допълнение към факта, че подобна иновация позволи да се ускори мотоциклетът до почти немислимите 400 км/ч, има и други характеристики, на които също си струва да се обърне внимание.

Първо, обемът на резервоара за гориво в този модел е 34 литра. Второ, теглото на оборудването се е увеличило доста и е 208,7 кг. Мощността на такъв мотоциклет е 320 конски сили. Максималната възможна скорост, която беше възможнада се развива на такова устройство - 420 км/ч, а размерът на джантите му е 17 инча. Последното нещо, което си струва да се спомене е, че работата на хеликоптерния двигател също повлия значително на процеса на ускорение, поради което техниката достига своя предел за броени секунди.

Първото подобно творение, което Marine Turbine Technologies показа на света, се нарича Y2K. Тук можете да добавите, че точното време за ускорение до 100 км/ч отнема само една секунда и половина.

Обобщавайки всичко по-горе, можем да кажем, че индустрията на хеликоптерните двигатели измина дълъг път и настоящото развитие на технологиите позволи продуктите да се използват дори в превозни средства като мотоциклети.